探究直埋的管道技術在熱力工程的應用

李巧玲

（晉城市熱力有限公司，山西 晉城 048000）

1 供熱管道直埋的敷設方式

整體觀之，供熱管道直埋敷設的方式主要包括：無補償直埋敷設、增設一次性補償器、增設直埋式熱力管道補償器三種方式。下面將對這三種敷設方式進行詳細描述。

無補償直埋敷設。選擇這種敷設方式的工程都是需要將熱力管道埋在較深的底層中。該技術主要依靠土壤和管道之間的摩擦力限制熱力管道的熱伸長。這一特性就要求工作人員在進行敷土之前進行預熱，最好達到安裝溫度或者運行溫度的一半，這樣供暖工程在供暖時才會有較高的效率和供暖質量。

增設一次性補償器。這種敷設方式主要應用在城市主干道下，降低對城市交通的影響，由此觀之，這種敷設方式也主要應用在城市較發達的地區。在進行敷設之前，需要對管道進行預熱，在管道伸長后將一次性補償。

增設直埋式熱力管道補償器。應用這種敷設方式要求工作人員控制好管道預熱時產生的推力，盡量控制在運行溫度鋼材的許用應力之下。

2 直埋供熱管道的優勢

與傳統的管道敷設相比，直埋供熱管道具有較大的優勢，主要表現在：首先采用直埋式供熱管道熱損耗低，節約能源，而且熱導系數較大，起到的保溫效果比較明顯。其次表現在造價低，能夠節省投資。第三是采用直埋供熱管道的占地較少，能夠節約土地資源，并且施工方面，工期短，在居民的生活環境造成的影響比較小。最后是可以通過科學技術的提高實現科學性較強的檢測和管理，以便在危險指數較小的情況下，獲得最大的熱量。

3 直埋的管道技術應用

3.1 冷安裝和預熱安裝的設計

根據應力變化范圍進行分析，冷安裝與預熱安裝理應是相同的，但是在實際操作時，預熱安裝的應力幅度將調整為冷安裝的一半。施建工人可以采用無補償冷安裝時管道附近進行升溫移位，從而達到預熱安裝的兩倍。附件主要包括：彎頭、三通、變徑、折角等等。再加上管道的熱應力變化同管道焊接部位變化的關聯不大，甚至可以說沒有關系，因此，對于直管段、變徑、三通等局部附件的強度驗算在冷安裝和預熱安裝方面都應當具有相同的強度狀態。在這樣的設計方式下，預應力安裝和冷安裝管道軸向內力，固定墩推力以及補償器補償量都會降低，進而提高管道整體和局部的穩定性，確保熱力工程的供熱性能。

3.2 對熱水直埋管道的管網布置形式的設計

就當前熱水直埋管道管網的布置形式來看，其主要有枝狀管網與環狀管網兩種形式。在枝狀管網布置形式中，施工人員是以熱源為起點，通過將主干線上進行分支管道的安裝來實現各戶之間的熱力供應。而由于這種枝狀管網鋪設較為簡單、費用較低，所以被廣泛應用于我國的熱力工程中。而在環狀管網布置形式中，施工人員在適當的位置將多條主干線進行連通形成一個環狀的供熱系統，可以高效的改善但這種系統安裝較為復雜且施工費用較高，一般只有供熱面積達到一定標準的時候，供熱部門才會使用環狀管網布置形式。面對這種情況，施工人員將這兩種管網的布置形式進行巧妙的結合，既可以保證供熱質量，又可以降低生產成本，一舉多得。這中設計主要表現在，在居民居住處外采用枝狀官網，而到居民住處時采用環狀，增大供熱面積。

3.3 管網熱補償的設計

由于受到管道保溫結構的限制，管網在直線管道處只能采用直埋式軸向型的，但是按照以往的經驗，采用直埋式軸向型通常需要在其旁邊布置一個固定的支架，增加其穩定性，防止軸向失穩。但是為了解決補償器軸向失穩問題除了其環境設置以外，更主要的是由補償器本身的質量和特性決定的。因此，在進行管網熱補償的設計時，除了滿足對支架的布置條件外，還要盡可能的提高軸向型的質量和性能：自導向性能好、抗失穩能力強，從根本方面提高穩定性問題。而且在面對不同的補償器布置條件時要本著以實際情況為原則，根據工程的進行程度靈活運用。除了需要考慮補償器的穩定性外，還需要考慮工地的障礙情況，盡可能的將管系的分段長度布置在兩固定墩中央。但是值得注意的是不要將補償器布置在彎頭或者折點附近。經過長時間的嘗試，驗證該種設計方式是科學可靠的。

3.4 外保護結構設計

輸送熱力管道在外界環境的影響下，會出現質量變差的情況，這對于熱力泄露以及其他事故的發生提供了便利。因此，設計者在進行熱力管道設計時要考慮對其添加外保護設計。外保護設計，顧名思義及時在敷管的外部添加合適的材料外套，將熱力管道與外界環境隔離開，避免直接接觸。這一操作主要是對高密度的聚氯乙烯管外護、玻璃鋼外護由于其高密度，且易受到外界溫度或者其他因素變化影響的物質。通過在其外部添加耐高溫保護套的方式，降低熱量對管道的影響。其次，設計人員還要針對鋼套管外采取保護措施，同時還要注意降低摩擦力對管道外部產生的壓力。值得注意的是，玻璃鋼外保護主要是針對內滑動保溫結構裝置，對減少腐蝕有較高的作用。在進行鋼套管外保護時，注意該措施在提高材料熱導系數，產生較大熱量的同時，還會增加管道腐蝕的速度，因此，針對這種情況，施工人員需要采取方式性能較好，且能防止溫度變化對管道影響的材料作為保護層。這樣既能起到保護管道的作用，又能延緩腐蝕速度。

4 結語

直埋式供熱管道在熱力工程中占據著重要的地位，因此，施工人員和設計人員應當重視這種施工方式，在實際情況允許的條件下，盡可能使用這種方式，節約能源，提高熱力供能效率。